La misteriosa partícula que no coincide con ninguna ley de física y que fue detectada en el Gran Colisionador
06/07/2016 - 12:12:09
BBC.- Desde que en abril del a�o pasado reiniciaron sus operaciones, todo ha estado muy callado en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), el mayor centro de investigaci�n dedicado a la f�sica de part�culas del mundo.
Pero que este silencio no te enga�e, los f�sicos han estado trabajando muy duro analizando los datos recogidos por el acelerador de part�culas m�s poderoso del planeta, que ahora opera a niveles de energ�a e intensidad sin precedentes.
Y sus esfuerzos no han sido en vano, porque en los pasillos y oficinas del CERN (siglas en franc�s de la Organizaci�n Europea para la Investigaci�n Nuclear, situada en las afueras de Ginebra) aumenta la emoci�n por un "golpe" de part�culas detectado en los datos generados por el LHC.
El LHC hace que dos rayos de luz de part�culas de protones choquen a 100 metros bajo tierra. Y es en los escombros de este choque que los cient�ficos escarban para encontrar nuevas part�culas.
Despu�s de la part�cula divina, �qu� busca el Gran Colisionador de Hadrones?
El a�o pasado, de las billones de colisiones que se hicieron, los expertos detectaron m�s part�culas de fotones (luz) que las esperadas.
M�s precisamente, detectaron un exceso de pares de fotones con una masa combinada de 750 gigaelectronvoltios (GeV).
Y ese"golpe" podr�a ser la se�al que revele una nueva y pesada part�cula que es seis veces m�s grande que el famoso bos�n de Higgs, descubierto por el CERN en 2012.
Confirmar el descubrimiento de esta nueva part�cula ser�a muy emocionante porque la teor�a m�s aceptada sobre la f�sica de las part�culas, el Modelo Est�ndar, no puede explicar todas las cosas que observamos del mundo que nos rodea.
El Gran Colisionador de Hadrones es un acelerador de part�culas impulsadas desde dos puntos a caso la velocidad de la luz y cuando chocan permite que los cient�ficos busquen por nuevos fen�menos f�sicos.
M�s de 1.200 imanes dipolo est�n en cada extremo del t�nel circular de 27km de largo y a 100m bajo tierra, en la frontera de Francia y Suiza, cerca de Ginebra.
Los imanes dirigen el haz de part�culas de protones (o iones de plomo) por el anillo del LHC. A lo largo del t�nel hay vigas transversales que permiten que se produzcan las colisiones.
Los experimentos que se analizan de estas colisiones generan cada a�o m�s de 10 millones de gigabytes en datos.
Por ejemplo, esta teor�a no dice nada sobre la materia oscura, esa cosa misteriosa de lo que est� hecho el 27% del Universo.
Raz�n por la cual en el CERN est�n buscando pistas de nuevos fen�menos f�sicos que les ayude a entender mejor el cosmos.
La nueva y misteriosa part�cula que puede cambiar lo que sabemos del Universo
Desde que en 2008 empez� a funcionar el LHC, han recibido todo tipo de se�ales, que luego se someten al escrutinio de expertos que seleccionan aquellas verdaderamente relevantes.
En el caso de esta nueva se�al, el profesor Stefan S�ldner-Rembold, jefe del departamento de f�sica de part�culas de la universidad de Manchester, se�ala que se necesita de m�s datos para asegurarse de que no desaparezca. "Hasta entonces, debemos ser cautelosos".
"La gran raz�n por la que las personas est�n emocionadas con este golpe es que los dos experimentos que se hicieron registraron la se�al a m�s o menos el mismo lugar. Pero incluso esto no es completamente improbable", agreg�.
Semanas cruciales
La regla de oro para anunciar un descubrimiento en el �rea de la f�sica de part�culas es un umbral estad�stico conocido como cinco sigma.
Esto corresponde a una probabilidad de una en 3,5 millones que la se�al observada es una casualidad -m�s o menos la misma probabilidad que hay en lanzar una moneda y que salga cabeza 21 o 22 veces seguidas.
Tras 50 a�os de b�squeda el Colisionador de Hadrones encuentra el pentaquark, la nueva part�cula
En los �ltimos meses se han publicado en el servidor Arxiv una serie de art�culos cient�ficos que buscan explicar la anomal�a.
Pero recientemente empez� a circular en blogs especializados que en los �ltimos datos analizados del LHC la se�al se est� desvaneciendo.
En los pr�ximos meses, los nuevos resultados del LHC ser�n presentados en una conferencia en Chicago, que incluir� much�simos m�s datos acumulados en el 2016.
As� que las pr�ximas semanas van a ser cruciales para determinar si la se�al de 750 GeV es s�lo un espejismo, o algo m�s.
Pero lo que ya sabemos de la supuesta part�cula est� desconcertando a los expertos.
Lo que se maneja
Si est� ah�, sabemos que se desintegra en dos fotones (part�culas de luz) y que en consecuencia, debe tener un "giro" de cero o dos.
En la f�sica, un giro es una propiedad de las part�culas elementales de la mec�nica cu�ntica que tiene muchas aplicaciones pr�cticas, como los esc�ner de resonancia magn�tica (MRI).
Si el giro de la part�cula es cero, como el bos�n de Higgs, potencialmente podr�a ser un primo m�s pesado de la part�cula descubierta en 2012.
Otra posibilidad, en donde la part�cula lleva un giro de dos, conduce a la idea de que puede ser una forma de gravit�n: una part�cula puramente te�rica que imparte la cuarta fuerza: gravedad.
La gravedad es uno de los grandes rompecabezas de la f�sica que no se puede explicar con el Modelo Est�ndar.
Pero alguno f�sicos se muestran esc�pticos de que una part�cula como el gravit�n sea la soluci�n al problema y favorecen otras explicaciones distintas a la cuarta fuerza.
Muchos f�sicos que trabajan en el LHC han estado trabajando muy duro para confirmar una teor�a conocida como supersimetr�a.
La idea propone la existencia de part�culas "socio"al Modelo Est�ndar no vistas hasta ahora.
El socio supersim�trico de Higgs se llama Higgsino, el de glu�n se conoce como gluino y as�.
Pero sea lo que fuera la se�al de 750 GeV,los expertos est�n bastante seguros de que no se trata de la primera part�cula supersim�trica.
La emoci�n de lo desconocido
"Algo que no puedes incorporar en una teor�a conocida es muy emocionante porque significa que es algo fundamental que no se ha entendido", explic� el profesor S�ldner-Rembold.
Y si se confirma una part�cula, no deber�a estar sola.
Image copyright CERN
"Idealmente, si este es un indicativo de alg�n sector nuevo, entonces deben aparecer nuevas part�culas en una escala parecida o mayor", agreg�.
La ausencia de cualquier evidencia de supersimetr�a en el LHC hasta ahora ha dado lugar a algunas versiones sencillas de la teor�a de exclusi�n, mientras que otras se est�n poniendo bajo presi�n.
Pero los partidarios a la idea dicen que todav�a hay una gran cantidad de territorio por explorar en el LHC.
"La supersimetr�a no es algo que la gente sencillamente se invent�. Responde ciertos problemas en el Modelo Est�ndar que no se han respondido", dijo S�ldner-Rembold, a�adiendo que todav�a no deber�amos descartar la idea.
Y si el "golpe" 750 GeV resulta ser algo real -o no-, el f�sico de Manchester hace hincapi� en que el LHC es un esfuerzo a largo plazo con d�cadas por delante.
�Vale la pena invertir miles de millones en investigaciones sin aplicaciones "pr�cticas" como las del Gran Colisionador de Hadrones?
A pesar de la relativa rapidez con que se descubri� el bos�n de Higgs, el LHC nunca iba a llevar a una bonanza de descubrimientos cada a�o.
Quiz�s deber�amos acostumbrarnos a la idea de que el Universo no va a decirnos sus secretos con tanta facilidad.
